與專業(yè)需求有效對(duì)接的高職數(shù)學(xué)教學(xué)實(shí)踐研究-以汽車專業(yè)數(shù)學(xué)教學(xué)為例

1、與專業(yè)需求有效對(duì)接的高職數(shù)學(xué)教學(xué)實(shí)踐研究以汽車專業(yè)數(shù)學(xué)教學(xué)為例摘要：根據(jù)高職教育的人才培養(yǎng)目標(biāo)，高職數(shù)學(xué)課程改革應(yīng)該與專業(yè)需求有效對(duì)接。這種教學(xué)模式解決了高等數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容與 專業(yè)需求間的供需矛盾，突出了高等數(shù)學(xué)知識(shí)的針對(duì)性與應(yīng)用性。高職數(shù)學(xué)采用“基于問(wèn)題的學(xué)習(xí)”教學(xué)模式，以汽車專業(yè)為例，設(shè)計(jì)了 對(duì)接的問(wèn)題情境，涵蓋微積分模塊，將汽車專業(yè)中的變化率問(wèn)題與數(shù)學(xué)知識(shí)導(dǎo)數(shù)相結(jié)合，設(shè)計(jì)“汽車的制動(dòng)性能分析導(dǎo)數(shù)的定義” 單元，通過(guò)“問(wèn)題驅(qū)動(dòng)、學(xué)生主體、教師主導(dǎo)、借助信息化工具”的方式，給出了具體的課堂實(shí)施過(guò)程。關(guān)鍵詞：汽車專業(yè)需求；有效對(duì)接；問(wèn)題情境設(shè)計(jì)；課堂實(shí)踐應(yīng)用感悟到數(shù)學(xué)的實(shí)用性，同時(shí)提升了解決問(wèn)題

2、的能力。圖1感悟到數(shù)學(xué)的實(shí)用性，同時(shí)提升了解決問(wèn)題的能力。圖1高職數(shù)學(xué)課堂教學(xué)模式1高職數(shù)學(xué)與專業(yè)需求有效對(duì)接的必要性1.1高職數(shù)學(xué)與專業(yè)有效對(duì)接存在的問(wèn)題高職教育的培養(yǎng)目標(biāo)是培養(yǎng)技能應(yīng)用型人才，而 傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)教學(xué)就是知識(shí)灌輸式的講授，教學(xué)方法單 調(diào)，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高、學(xué)習(xí)效率低下，無(wú)法達(dá)到高職 教育的培養(yǎng)目標(biāo)。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)很多高職院校已經(jīng)注意 到高職數(shù)學(xué)教學(xué)應(yīng)該以服務(wù)專業(yè)需求為導(dǎo)向，教學(xué)內(nèi) 容中融入有實(shí)際專業(yè)背景的問(wèn)題情境1。但是仍然存在 一些問(wèn)題:（1）難以與專業(yè)有效對(duì)接，多數(shù)教學(xué)實(shí)例是案 例引入，缺乏精心設(shè)計(jì)的專業(yè)問(wèn)題情境和實(shí)際生活問(wèn) 題情境的具體描述，難以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣;（2）缺乏

3、 適合某個(gè)專業(yè)的系統(tǒng)的高等數(shù)學(xué)模塊內(nèi)容和專業(yè)問(wèn)題 群;多數(shù)文獻(xiàn)是以高等數(shù)學(xué)中的某個(gè)知識(shí)點(diǎn)為例，只 簡(jiǎn)單說(shuō)明專業(yè)問(wèn)題中用到知識(shí)點(diǎn)的情況，對(duì)高等數(shù)學(xué) 的教學(xué)模式缺乏成熟的理論研究和教學(xué)實(shí)踐研究。1.2高職數(shù)學(xué)與專業(yè)有效對(duì)接的意義根據(jù)高職教育的人才培養(yǎng)目標(biāo)，高職數(shù)學(xué)課程改 革應(yīng)該與專業(yè)需求有效對(duì)接。學(xué)生在真實(shí)的專業(yè)問(wèn)題 情境中進(jìn)行學(xué)習(xí)，能很自然地把在課堂中學(xué)到的知識(shí) 與實(shí)際生活中的問(wèn)題甚至就業(yè)崗位聯(lián)系起來(lái)，通過(guò)主 動(dòng)探究，在分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的過(guò)程中掌握知識(shí)。2.1.3與汽車專業(yè)有效對(duì)接的數(shù)學(xué)內(nèi)容調(diào)查及問(wèn)題情 境設(shè)計(jì)為了滿足汽車專業(yè)崗位的需求、支撐專業(yè)課的學(xué) 習(xí)和提高學(xué)生的文化素養(yǎng)和綜合職業(yè)素養(yǎng)，設(shè)

4、計(jì)了基 礎(chǔ)模塊微積分的四個(gè)問(wèn)題一汽車零部件強(qiáng)度分析及 計(jì)算、4S店售后經(jīng)營(yíng)數(shù)據(jù)分析、汽車性能指標(biāo)數(shù)據(jù)分析 和汽車電路物理量的計(jì)算，具體的問(wèn)題情境與涉及的 數(shù)學(xué)內(nèi)容（見(jiàn)表1）。與專業(yè)需求有效對(duì)接的高職數(shù)學(xué)教學(xué)模式轉(zhuǎn)變了 教師的“教”和學(xué)生的“學(xué)”，解決了高等數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容 與專業(yè)需求間的供需矛盾，不僅突出了高等數(shù)學(xué)知識(shí) 的針對(duì)性與應(yīng)用性，促進(jìn)了教學(xué)質(zhì)量的提升，而且對(duì)學(xué) 生創(chuàng)新意識(shí)和獨(dú)立解決問(wèn)題能力的培養(yǎng)有很大促進(jìn)作 用，更重要的是它符合職業(yè)教育需求。2高職數(shù)學(xué)與專業(yè)需求有效對(duì)接的具體教學(xué)實(shí)施過(guò)程 2.1與專業(yè)需求有效對(duì)接的高職數(shù)學(xué)教學(xué)模式設(shè)計(jì) 2.1.1 “基于問(wèn)題的學(xué)習(xí)”概念基于問(wèn)題的學(xué)習(xí)是將學(xué)

5、習(xí)置于復(fù)雜的、有意義的問(wèn) 題情境中，以自主學(xué)習(xí)和小組學(xué)習(xí)的形式，在教師引導(dǎo) 下，解決復(fù)雜的、實(shí)際的或真實(shí)的問(wèn)題，使學(xué)生掌握學(xué)科 基本知識(shí)，發(fā)展學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和終身學(xué)習(xí)的能力。 2.1.2與專業(yè)需求有效對(duì)接的高職數(shù)學(xué)課堂教學(xué)模式根據(jù)高職教育的理念，高職數(shù)學(xué)教學(xué)應(yīng)當(dāng)?shù)?論體系，刪減繁復(fù)計(jì)算，與專業(yè)需求有效對(duì)接，培養(yǎng)學(xué) 生的思維能力和應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決問(wèn)題的能力。高職 數(shù)學(xué)教學(xué)應(yīng)當(dāng)采用“基于問(wèn)題的學(xué)習(xí)”教學(xué)模式，按照 提出問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題、歸納總結(jié)、課后反思的 思路進(jìn)行教學(xué)（見(jiàn)圖1）。學(xué)生在解決專業(yè)問(wèn)題過(guò)程中2.2與汽車專業(yè)需求有效對(duì)接的高職數(shù)學(xué)課堂教學(xué) 應(yīng)用舉例汽車專業(yè)中路程、速度、加速

6、度之間的關(guān)系就是 變化率問(wèn)題，而且三個(gè)指標(biāo)之間的關(guān)系在中學(xué)物理中 就進(jìn)行了初步學(xué)習(xí)。因此，設(shè)計(jì)“汽車的制動(dòng)性能分 析一導(dǎo)數(shù)的定義”單元，通過(guò)“問(wèn)題驅(qū)動(dòng)、學(xué)生主體、 教師主導(dǎo)、借助信息化工具”的方式進(jìn)行課堂教學(xué)，具 體教學(xué)步驟及內(nèi)容如下。表1汽車專業(yè)需求的數(shù)學(xué)知識(shí)及問(wèn)題情境問(wèn)題名稱問(wèn)題情境涉及的數(shù)學(xué)知識(shí)能力目標(biāo)汽車零部眾泰旗下的微型車Z100裝備一臺(tái)銳展自主研發(fā)的1.0L三缸函數(shù)的概念；三角函數(shù)能解釋汽車底盤、發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造 件強(qiáng)度分發(fā)動(dòng)機(jī)，最大功率50kW，最大扭矩90Nm，請(qǐng)為該發(fā)動(dòng)機(jī)的 析及計(jì)算活塞、連桿和曲軸進(jìn)行受力分析，并校核其強(qiáng)度，檢測(cè)這些部件能否承受住最大功率和最大扭矩及反三角函數(shù)與維

7、修中的力矩計(jì)算及動(dòng)能定理4S店售后近年來(lái)，汽車行業(yè)整體經(jīng)營(yíng)環(huán)境發(fā)生了深刻變化，銷售不再 經(jīng)營(yíng)數(shù)據(jù)盈利，售后業(yè)務(wù)肩負(fù)著整個(gè)4S店利潤(rùn)指標(biāo)完成的重任。請(qǐng)你 分析根據(jù)近5年來(lái)的調(diào)研數(shù)據(jù),從維修需求量、售后銷售額等方面 預(yù)測(cè)未來(lái)4S店售后利潤(rùn)的走勢(shì)極限的概念；極限的基本計(jì)算方法能夠利用數(shù)學(xué)軟件畫散點(diǎn)圖和擬合函數(shù)關(guān)系式;極限的思想分析函數(shù)的變化趨勢(shì)汽車性能王先生的車到了保養(yǎng)時(shí)間，他來(lái)到4S店想了解汽車的一些 指標(biāo)數(shù)據(jù)性能是否正常，請(qǐng)你對(duì)汽車的提速能力、剎車能力等進(jìn)行分析檢測(cè)，并進(jìn)行量化分析導(dǎo)數(shù)的定義;導(dǎo)數(shù)的計(jì)算;導(dǎo)數(shù)的應(yīng)用能用導(dǎo)數(shù)知識(shí)計(jì)算行駛加速度問(wèn)題;利用導(dǎo)數(shù)計(jì)算汽車大修及更新界限的問(wèn)題等汽車電路汽車

8、RLC點(diǎn)火電路，通過(guò)開(kāi)關(guān)的動(dòng)作使電感線圈中產(chǎn)生一個(gè) 物理量的快速變化的電流，這一高壓將在火花塞間隙產(chǎn)生一個(gè)電火花， 計(jì)算從而點(diǎn)燃?xì)飧字械挠蜌饣旌衔铮?qǐng)分析原理并計(jì)算電路中相關(guān) 的物理量不定積分的概念；能建立汽車電路的簡(jiǎn)單積分 定積分的思想;積分 模型，會(huì)求解；能利用積分計(jì)算的基本方法；知識(shí)計(jì)算電壓、電流、電量、微元法電功率2.2.1引入情境，提出問(wèn)題制動(dòng)性能是汽車行駛安全的關(guān)鍵,是汽車性能的 一項(xiàng)重要指標(biāo)。某款汽車從初始速度80km/h開(kāi)始剎 車，此款汽車剎車后速度（單位m/s）與時(shí)間的關(guān)系數(shù)據(jù) 表（見(jiàn)表2）。表2汽車剎車后速度與時(shí)間的數(shù)據(jù)t11.522.533.5v(t)20.819.016

9、.312.88.83.9對(duì)汽車的制動(dòng)性能進(jìn)行量化分析，專業(yè)問(wèn)題的選擇 需要滿足以下要求:（1）盡量真實(shí)來(lái)源于實(shí)際專業(yè)問(wèn)題， 學(xué)生既能夠感受數(shù)學(xué)的實(shí)用性又能夠加深對(duì)專業(yè)的理 解;情境描述要具體真實(shí)有畫面感，學(xué)生才會(huì)產(chǎn)生代 入感從而激發(fā)學(xué)習(xí)興趣;問(wèn)題需要適當(dāng)加工簡(jiǎn)化至適 合學(xué)生的知識(shí)水平，學(xué)生才會(huì)積極主動(dòng)地投入學(xué)習(xí)中。 2.2.2 小組討論，分析問(wèn)題教師引導(dǎo)學(xué)生思考將問(wèn)題分解為若干簡(jiǎn)單的子 問(wèn)題。小組分為46人，小組長(zhǎng)組織討論，教師巡視點(diǎn) 撥，這個(gè)階段時(shí)間花費(fèi)較長(zhǎng)，學(xué)生在深度思考和頭腦風(fēng) 暴中逐步建構(gòu)知識(shí)，同時(shí)也培養(yǎng)了邏輯思維能力。 2.2.3師生交流，解決問(wèn)題小組代表匯報(bào)解決問(wèn)題的思路和具體過(guò)程

10、，教師 點(diǎn)評(píng)引導(dǎo)歸納。子問(wèn)題1：擬合速度和時(shí)間的關(guān)系，并求出制動(dòng)時(shí)間。師生活動(dòng):教師提示擬合命令，學(xué)生利用matlab軟件 擬合出函數(shù)關(guān)系。學(xué)以致用,知識(shí)反復(fù)訓(xùn)練才能夠熟練掌 握。采用信息化軟件輔助教學(xué)，學(xué)生樂(lè)于學(xué)，也學(xué)得快。子問(wèn)題2：計(jì)算剎車后t=ls到t1=1.1，1.01，1.001內(nèi) 的平均加速度。師生活動(dòng):教師提問(wèn)，觀察表格，當(dāng)時(shí)間間隔 t無(wú) 限變小時(shí),1,1+ t 內(nèi)的平均加速度與Is時(shí)的瞬時(shí)加 速度有什么關(guān)系？學(xué)生計(jì)算并填表，感受平均加速度 的變化。子問(wèn)題3：求剎車后t=1s時(shí)的瞬時(shí)加速度？師生活動(dòng)：教師提問(wèn)瞬時(shí)加速度與平均加速度的關(guān) 系？學(xué)生分組討論，感悟“無(wú)限”“逼近”的數(shù)學(xué)思想，給 出結(jié)論瞬時(shí)加速度是平均加速度當(dāng)時(shí)間隔趨于0時(shí)的極 限,認(rèn)識(shí)函數(shù)平均變化率與瞬時(shí)變化率的關(guān)系。2.2.4 拓展訓(xùn)練，歸納總結(jié)教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行新知建構(gòu)“導(dǎo)數(shù)的概念”。學(xué)生 結(jié)合問(wèn)題的解決過(guò)程理解新知并進(jìn)行拓展訓(xùn)練。師生活動(dòng)：教師拋出問(wèn)題，提出路程、速度與加速 度之間的關(guān)系;學(xué)生思考,小組討論并用導(dǎo)數(shù)的概念解 答，在反復(fù)練習(xí)中掌握新知識(shí),獲得新能力。2.2.5答疑消化，課后反思教師布置延展作業(yè)